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Amiloplast y otros tipos de plastidios

Amiloplast y otros tipos de plastidios

Un amiloplasto Es un orgánulo que se encuentra en las células vegetales. Los amiloplastos son plastidios que producen y almacenan almidón dentro de los compartimentos internos de la membrana. Se encuentran comúnmente en los tejidos vegetales vegetativos, como los tubérculos (papas) y los bulbos. También se cree que los amiloplastos están involucrados en la detección de la gravedad (gravitropismo) y ayudan a las raíces de las plantas a crecer hacia abajo.

Conclusiones clave: amiloplasto y otros plástidos

  • Los plastidios son orgánulos vegetales que funcionan en la síntesis y almacenamiento de nutrientes. Estas estructuras citoplasmáticas de doble membrana tienen su propio ADN y se replican independientemente de la célula.
  • Los plástidos se desarrollan a partir de células inmaduras llamadas proplastidos que maduran en cloroplastos, cromoplastos, gerontoplastos y leucoplastos.
  • Los amiloplastos son leucoplastos que funcionan principalmente en el almacenamiento de almidón. Son incoloros y se encuentran en tejidos vegetales que no sufren fotosíntesis (raíces y semillas).
  • Los amiloplastos sintetizan almidón transitorio que se almacena temporalmente en cloroplastos y se utiliza para obtener energía. Los cloroplastos son los sitios de fotosíntesis y producción de energía en las plantas.
  • Los amiloplastos también ayudan a orientar el crecimiento de las raíces hacia la dirección de la gravedad.

Los amiloplastos se derivan de un grupo de plastidios conocidos como leucoplastos. Leucoplastos no tienen pigmentación y aparecen incoloros. Varios otros tipos de plastidios se encuentran dentro de las células vegetales, incluyendo cloroplastos (sitios de fotosíntesis), cromoplastos (producir pigmentos vegetales), y gerontoplastos (cloroplastos degradados).

Tipos de plastidios

Esta imagen de la sección vertical de una hoja se tomó con un microscopio electrónico de barrido. Los cloroplastos (plastidios verdes responsables de la fotosíntesis) y otros orgánulos se ven dentro de las células. Clouds Hill Imaging Ltd./Corbis Documentary / Getty Images

Los plastidios son orgánulos que funcionan principalmente en la síntesis de nutrientes y el almacenamiento de moléculas biológicas. Si bien hay diferentes tipos de plastidios especializados para cumplir roles específicos, los plastidios comparten algunas características comunes. Están ubicados en el citoplasma celular y están rodeados por una doble membrana lipídica. Los plastidios también tienen su propio ADN y pueden replicarse independientemente del resto de la célula. Algunos plástidos contienen pigmentos y son coloridos, mientras que otros carecen de pigmentos y son incoloros. Los plástidos se desarrollan a partir de células inmaduras e indiferenciadas llamadas proplastidos. Proplastidos madura en cuatro tipos de plastidios especializados: cloroplastos, cromoplastos, gerontoplastos, y leucoplastos.

  • Cloroplastos: Estos plástidos verdes son responsables de la fotosíntesis y la producción de energía a través de la síntesis de glucosa. Contienen clorofila, un pigmento verde que absorbe la energía de la luz. Los cloroplastos se encuentran comúnmente en células especializadas llamadas celdas de guardia ubicado en planta de hojas y tallos. Las células protectoras abren y cierran pequeños poros llamados estomas para permitir el intercambio de gases requerido para la fotosíntesis.
  • Cromoplastos: Estos plástidos coloridos son responsables de la producción y almacenamiento de pigmentos cartenoides. Los carotenoides producen pigmentos rojos, amarillos y naranjas. Los cromoplastos se encuentran principalmente en frutos maduros, flores, raíces y hojas de angiospermas. Son responsables de la coloración de los tejidos en las plantas, que sirve para atraer polinizadores. Algunos cloroplastos que se encuentran en la fruta sin madurar se convierten en cromoplastos a medida que la fruta madura. Este cambio de color de verde a carotenoide indica que la fruta está madura. El cambio del color de las hojas en otoño se debe a la pérdida del pigmento verde clorofila, que revela la coloración carotenoide subyacente de las hojas. Los amiloplastos también se pueden convertir en cromoplastos al pasar primero a amilocromoplastos (plastidios que contienen almidón y carotenoides) y luego a cromoplastos.
  • Gerontoplastos: Estos plástidos se desarrollan a partir de la degradación de los cloroplastos, que ocurre cuando mueren las células vegetales. En el proceso, la clorofila se descompone en cloroplastos dejando solo pigmentos cartotenoides en las células de gerontoplastos resultantes.
  • Leucoplastos: Estos plástidos carecen de color y función para almacenar nutrientes.

Plastidios Leucoplast

Esta micrografía electrónica de transmisión de color falso muestra un amiloplasto (cuerpo central grande), un plastidio que contiene almidón, que se encuentra en una célula desde la tapa de la raíz de una cebolla. Los amiloplastos contienen grandes cantidades de almidón (glóbulos azules). Dr. Jeremy Burgess / Science Photo Library / Getty Images

Los leucoplastos se encuentran típicamente en tejidos que no se someten a fotosíntesis, como raíces y semillas. Los tipos de leucoplastos incluyen:

  • Amiloplastos: Estos leucoplastos convierten la glucosa en almidón para su almacenamiento. El almidón se almacena como gránulos en amiloplastos de tubérculos, semillas, tallos y frutas. Los densos granos de almidón hacen que los amiloplastos se sedimenten en el tejido vegetal en respuesta a la gravedad. Esto induce el crecimiento en una dirección descendente. Los amiloplastos también sintetizan almidón transitorio. Este tipo de almidón se almacena temporalmente en cloroplastos para descomponerse y usarse como energía por la noche cuando no se produce la fotosíntesis. El almidón transitorio se encuentra principalmente en los tejidos donde se produce la fotosíntesis, como las hojas.
  • Elaioplastos: Estos leucoplastos sintetizan ácidos grasos y almacenan aceites en microcompartimentos llenos de lípidos llamados plastoglobuli. Son importantes para el correcto desarrollo de los granos de polen.
  • Etioplastos: Estos cloroplastos privados de luz no contienen clorofila, pero tienen el pigmento precursor para la producción de clorofila. Una vez expuesto a la luz, se produce la producción de clorofila y los etioplastos se convierten en cloroplastos.
  • Proteinoplastos: También llamado aleuroplastos, estos leucoplastos almacenan proteínas y a menudo se encuentran en las semillas.

Desarrollo de amiloplasto

Esta imagen muestra granos de almidón (verde) en el parénquima de una Clematis sp. planta. El almidón se sintetiza a partir de los carbohidratos sacarosa, un azúcar producido por la planta durante la fotosíntesis, y se utiliza como fuente de energía. Se almacena como granos en estructuras llamadas amiloplastos (amarillo). Steve Gschmeissner / Science Photo Library / Getty Images

Amiloplastos son responsables de toda la síntesis de almidón en las plantas. Se encuentran en el tejido del parénquima vegetal que compone las capas externa e interna de tallos y raíces; la capa media de las hojas; y el tejido blando en las frutas. Los amiloplastos se desarrollan a partir de proplastidos y se dividen por el proceso de fisión binaria. Los amiloplastos maduros desarrollan membranas internas que crean compartimentos para el almacenamiento de almidón.

El almidón es un polímero de glucosa que existe en dos formas: amilopectina y amilosa. Los gránulos de almidón están compuestos de moléculas de amilopectina y amilosa dispuestas de manera muy organizada. El tamaño y la cantidad de granos de almidón contenidos en los amiloplastos varían según la especie de la planta. Algunos contienen un solo grano de forma esférica, mientras que otros contienen múltiples granos pequeños. El tamaño del amiloplasto en sí depende de la cantidad de almidón almacenado.

Fuentes

  • Horner, H. T. y col. "La conversión de amiloplasto a cromoplasto en el desarrollo de nectarías florales de tabaco ornamentales proporciona azúcar para néctar y antioxidantes para protección". American Journal of Botany 94.1 (2007). 12-24.
  • Weise, Sean E. y col. "El papel del almidón transitorio en el metabolismo C3, CAM y C4 y las oportunidades para la ingeniería de la acumulación de almidón de hoja". Journal of Experimental Botany 62.9 (2011). 3109-3118., .

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